شرح التحسينات المعمارية AMD RDNA2

في 28 أكتوبرالعاشر، 2020 أعلن قسم Radeon في AMD عن سلسلة بطاقات الرسومات RX 6000 المرتقبة للغاية بناءً على بنية RDNA 2 الجديدة تمامًا. تأخذ بطاقات الرسوميات الجديدة هذه بنية RDNA 1 التي تم إنشاؤها بالفعل وتحسنها بشكل كبير ، لدرجة أننا نتوقع أن تصبح بطاقات الرسومات الجديدة من AMD قادرة أخيرًا على المنافسة مع أفضل العروض من Nvidia. عرضت AMD بعض ميزاتها الجديدة في عرض تقديمي في 28 أكتوبرالعاشرالتي تحتوي على بعض التحسينات التكنولوجية الشيقة. في جزء المحتوى هذا ، سنلقي نظرة فاحصة على ما قامت AMD بتحسينه من حيث الهندسة المعمارية وتصميم بطاقات الرسومات RDNA 2.



تعد بنية AMD's RDNA 2 بمكاسب أداء هائلة على مدار الجيل الأخير - الصورة: AMD

ليس من المستغرب أن تأتي AMD إلى هذا الجيل باعتبارها مستضعفة ليس لديها ما تخسره أكثر أو أقل. كانت عروض AMD RDNA 1 تنافسية ووضعت الشركة على المسار الصحيح ، لكنها ما زالت لا تشكل تهديدًا مباشرًا لأفضل العروض من Nvidia. كانت بطاقة Radeon RX 5700 XT أسرع بطاقة AMD مبنية على بنية RDNA 1 والتي تنافست مباشرةً مع RTX 2060 Super من حيث السعر ، لكنها تجاوزت وزنها كثيرًا عندما يتعلق الأمر بالأداء. نظرًا لتحسينات برنامج التشغيل ووحدة معالجة الرسومات الأفضل بشكل عام ، فإن RX 5700 XT تتنافس الآن بشكل مباشر مع RTX 2070 Super وفي الواقع ، تتفوق عليها في العديد من الألقاب الحديثة ، وكل ذلك في حين أنها أرخص بـ 100 دولار. هذا يعني أن وحدة معالجة الرسومات (GPU) القائمة على RDNA 1 كانت خيارًا واضحًا للعديد من اللاعبين ذوي القيمة الموجهة. يأمل RDNA 2 في تحسين هذه الصيغة والتنافس مباشرة مع أفضل العروض من Nvidia في ذلك الوقت ؛ سلسلة وحدات معالجة الرسومات RTX 3000.



المنافسة مع Nvidia

أعلنت Nvidia عن ثلاث بطاقات رسومية جديدة تستند إلى بنية Ampere الجديدة تمامًا والتي حظيت باهتمام كبير هذا العام. توفر كل من GeForce RTX 3090 و RTX 3080 و RTX 3070 أداءً قويًا للغاية بالنسبة للسعر مقارنةً بجيل Turing. تأمل بطاقات رسومات AMD هذه المرة في التنافس بشكل مباشر مع أفضل ما تقدمه Nvidia ، وهو أمر لم يحدث منذ فترة طويلة. وفقًا لمعايير الطرف الأول من AMD ، فإن RX 6900XT يتنافس مباشرة مع RTX 3090 بينما يكون أرخص بـ 500 دولار. علاوة على ذلك ، ينافس RX 6800XT بشكل مباشر RTX 3080 بينما يكون أيضًا أرخص بـ 50 دولارًا ، ويوفر RX 6800 أداءً أفضل إلى حد ما من RTX 3070 بينما يكون 80 دولارًا أكثر تكلفة. دعونا نرى كيف تمكنت AMD من تحقيق مكاسب هائلة في الأداء على مدى جيل واحد فقط.



عقدة عملية RDNA 2

لا تزال بنية AMD's RDNA 2 تعتمد على عملية TSMC 7nm تمامًا مثل RDNA 1. وهذا ليس بالضرورة أمرًا سيئًا لأن RDNA 1 قد وفر مكاسب كفاءة هائلة على معمارية Vega القديمة 12 نانومتر ولديها مجال للتحسين أيضًا. يأمل RDNA 2 في الاستفادة من هذه المساحة للتحسين ويعد بأداء يصل إلى 1.8X لكل واط لتحسين RDNA 1 على نفس عقدة العملية. هذا يترجم إلى ضعف الأداء تقريبًا ضمن نفس هدف الطاقة مثل الجيل الأخير ، وهو تحسن جدير بالثناء على بنية RDNA الأصلية.



ذاكرة التخزين المؤقت اللانهاية

واحدة من الميزات الجديدة المحددة التي أثارت حماسة عشاق الكمبيوتر الشخصي هي إدخال نظام تخزين مؤقت جديد تمامًا يُعرف باسم ذاكرة التخزين المؤقت Infinity. بشكل أساسي ، قدمت AMD ذاكرة تخزين مؤقت عالية السرعة تكمل ذاكرة GDDR6 لزيادة عرض النطاق الترددي للذاكرة VRAM المدمجة بشكل فعال. من المفترض أن تقوم ذاكرة التخزين المؤقت اللانهائية هذه بسد الفجوة بين ذاكرة GDDR6 التي تستخدمها AMD وذاكرة GDDR6X الموجودة في RTX 3080 و RTX 3090 من Nvidia. من المفترض أن تحتوي ذاكرة G6X الجديدة على ضعف عرض النطاق الترددي لذاكرة G6 القياسية.

تعد Infinity Cache بسد الفجوة بين G6 على ناقل 256 بت وحافلة 384 بت - الصورة: AMD

في حركة مفاجئة أخرى ، تلتصق AMD بحافلة عريضة 256 بت وبدلاً من ذلك الاعتماد على ذاكرة التخزين المؤقت اللانهائية لتعويض النقص في عرض النطاق الترددي . زعمت AMD أن تقنية ذاكرة التخزين المؤقت اللانهائية 'الثورية' يمكن أن توفر بشكل فعال عرض النطاق الترددي مرتين مثل ناقل 256 بت العادي مع ذاكرة GDDR6 ، وبالتالي يمكن أن تكون حلاً مثاليًا للاختلاف في الإنتاجية بين العلامتين التجاريتين. هذا يعني أنه إذا كانت ادعاءات AMD صحيحة ، فإن ذاكرة G6 على ناقل 256 بت المقترنة بذاكرة التخزين المؤقت اللانهائية ستكون أسرع بكثير من ذاكرة G6 في ناقل 384 بت. تقول AMD أيضًا أن ذاكرة التخزين المؤقت اللانهائية يجب أن تساعد في تقليل اختناقات DRAM ومشكلات زمن الوصول واستهلاك الطاقة مع المساعدة أيضًا في عرض النطاق الترددي.



أزياء الغضب

وبغض النظر عن العلامة التجارية المثيرة للجدل ، يمكن أن تكون ميزة Rage Mode الجديدة من AMD مفيدة جدًا في الواقع في زيادة أداء بطاقات الرسومات سلسلة RX 6000 الجديدة. وضع Rage هو في الأساس خطوة أقل من رفع تردد التشغيل التلقائي المدمج في برنامج Radeon (المعروف سابقًا باسم Wattman) لبطاقات الرسومات الجديدة هذه. لا يحاول وضع الغضب 'رفع تردد التشغيل' للبطاقة المعينة نفسها ، بل إنه في الواقع يزيد من حد الطاقة إلى أقصى قيمة ممكنة. قد يكون هذا مفيدًا جدًا للأشخاص الذين لا يرغبون في المشاركة في رفع تردد التشغيل بأنفسهم ولكنهم لا يمانعون في حدوث عثرة مجانية في الأداء.

إن تجاوز حد الطاقة لا يعد ميزة جديدة بحد ذاتها ، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يقوم فيها المصنع بإدراجها في معايير أداء الطرف الأول نفسها ، لذلك يجب اعتبار ذلك ميزة مهمة. عادةً ما تكون زيادة شريط تمرير الطاقة هي الخطوة الأولى في رفع تردد التشغيل يدويًا ولا يزال بإمكان المستخدمين القيام بذلك في البرنامج الذي يختارونه مع سلسلة RX 6000 ، ولكن من المؤكد أن تنفيذ AMD سيتلقى التحديثات والتحسينات للاستفادة بشكل مثالي من حيز الطاقة الأعلى. متوفر في هذه البطاقات.

بشكل عام ، زيادة منزلق الطاقة إلى الحد الأقصى للشبكات حوالي 50-100 ميجاهرتز في الحد الأقصى لساعة التعزيز المستمر (تسمى 'ساعة اللعبة' من قبل AMD) للبطاقة ، لذلك يمكن أن تترجم إلى حوالي 1-2٪ زيادة في الأداء في ظل الظروف العادية . تحذر AMD من أن التحسينات ستعتمد بشكل كبير على اللعبة نفسها ، لذلك يجب أن تضع في اعتبارك أيضًا. سيؤدي وضع Rage أيضًا إلى زيادة عدوانية منحنى المروحة من أجل الحفاظ على درجات الحرارة المرتفعة تحت السيطرة.

ذاكرة الوصول الذكية

ربما تكون الميزة الأكثر إثارة للاهتمام والاستقطاب المتزامن لسلسلة بطاقات الرسومات RX 6000 هي Smart Access Memory أو ميزة SAM. ستكون هذه الميزة متاحة فقط للمستخدمين الذين يستخدمون وحدة المعالجة المركزية Ryzen 5000 series واللوحة الأم من سلسلة 500 وبطاقة رسومات سلسلة Radeon RX 6000. تسمح Smart Access Memory بشكل أساسي لوحدة المعالجة المركزية بالوصول إلى المقدار الكامل من ذاكرة GDDR6 الموجودة في سلسلة بطاقات الرسومات RX 6000. عادة ، وحدة المعالجة المركزية فقط لديها وصول إلى VRAM كتل 256 ميجابايت. تعد ذاكرة GDDR تقليديًا أسرع بكثير من ذاكرة DDR القياسية التي تستخدمها وحدات المعالجة المركزية بشكل طبيعي. يمكن لسلسلة معالجات Ryzen 5000 الوصول إلى هذه الذاكرة الأسرع وبالتالي يمكنها تقديم مستويات إضافية من الأداء. قدمت AMD شريحة توضح أن SAM يمكن أن يساهم في زيادة في الأداء تتراوح من 2٪ إلى 8٪ في المتوسط ​​مع بعض الألعاب التي تقدم أداءً أكثر بنسبة تصل إلى 12٪ مع تشغيل كل من SAM و Rage Mode.

هذه هي المرة الأولى التي تصدر فيها شركة ميزة تفتح قفلًا للأداء الإضافي اعتمادًا على الأجهزة المصاحبة التي يمتلكها المستخدم. قوبل هذا القرار بردود متباينة من المجتمع ، حيث كان نصف الأشخاص متحمسين حقًا للأداء الإضافي الذي يمكن الاستفادة منه الآن من خلال إنشاء All-AMD ، وخيب أمل نصف الأشخاص لأن AMD تحجب الأداء الإضافي لوحدات المعالجة المركزية الخاصة بـ سلسلة 5000 فقط. لا يمكن لأي وحدة معالجة مركزية من Intel ولا أي وحدة معالجة مركزية أقدم من Ryzen الاستفادة من الأداء الإضافي الذي يمكن أن يكون بمثابة خيبة أمل لمستخدمي تلك الأنظمة الأساسية الذين يتطلعون إلى شراء وحدة معالجة الرسومات RX 6000 series.

على عكس 256 ميجابايت المعتادة ، تتيح ميزة SAM لوحدة المعالجة المركزية الوصول إلى مجموعة VRAM بالكامل على البطاقة - الصورة: AMD

سارعت Nvidia في القفز إلى الموقف بإعلانها أنها تعمل حاليًا على ميزة مماثلة لـ Smart Access Memory لسلسلة بطاقات الرسومات RTX 3000 الخاصة بها ، وسيتم إصدارها قريبًا في تحديث برنامج التشغيل لتلك البطاقات. تدعي Nvidia أن التقنية الكامنة وراء ميزة SAM هي تضمين قياسي في مواصفات PCIe وأن بديل Nvidia سيعمل على كل من معالجات Intel و AMD مع مجموعة أوسع من اللوحات الأم أيضًا. زعمت Nvidia أيضًا أن اختبارها الداخلي يُظهر أداءً مشابهًا لأداء AMD المزعوم باستخدام SAM.

مسرعات راي

واحدة من أكثر الميزات المتوقعة لسلسلة RX 6000 هي تضمين دعم رايتراك في الوقت الحقيقي. AMD هي جيل وراء Nvidia في تنفيذ هذه الميزة حيث قدمت Nvidia سلسلة بطاقات RTX الخاصة بها مرة أخرى في عام 2018 مع إمكانات راي تراك للأجهزة الكاملة ، لكنها موجودة أخيرًا مع سلسلة RX 6000 من وحدات معالجة الرسومات. لكن النهج الذي تتبعه AMD مختلف بعض الشيء. بينما تستخدم Nvidia نوى Raytracing للأجهزة المخصصة للتعامل مع Raytracing في الوقت الفعلي ، تستخدم AMD تطبيق DXR من Microsoft بطريقتها الخاصة. توجد 'مسرعات RT' مخصصة في كل وحدة حسابية ، ومع ذلك ، هناك القليل من المعلومات المتاحة للجمهور حول مسرعات RT المذكورة وما هي عليه بالفعل.

نهج AMD الحالي لـ Raytracing يدعم كل ما يتم تغطيته عبر إصدارات Microsoft DXR 1.0 و 1.1 ، ومع ذلك ، لن يتم دعم أي شيء مخصص أو مملوك لـ Nvidia RTX على إصدار AMD من raytracing. هذا نوع من نهج الغرب المتوحش لـ raytracing لأنه يقدم الآن عاملًا إضافيًا في السؤال 'هل تدعم هذه اللعبة Raytracing؟' الآن علينا أن نعرف أي إصدار من raytracing يعمل بشكل أفضل مع اللعبة. يجب أن تعمل المزيد والمزيد من الألعاب بشكل جيد مع نهج AMD ، حيث تستخدم وحدات معالجة الرسومات RDNA 2 داخل وحدات التحكم أيضًا شكلاً مشابهًا من raytracing مثل بطاقات رسومات سطح المكتب من AMD.

Raytracing هي إحدى الميزات الرئيسية التي قدمتها AMD لهذا الجيل - الصورة: AMD

منافس DLSS

تعد DLSS أو Deep Learning Super Sampling واحدة من أفضل الميزات التي جاءت مع إصدار بطاقات الرسومات RTX في عام 2018. تعمل هذه الميزة بذكاء على ترقية الصورة التي تم تقديمها بدقة منخفضة لتوفير أداء أفضل بكثير مع خسارة قليلة أو معدومة في جودة بصرية. لقد أوضحنا بالفعل خصوصيات وعموميات DLSS في هذه المقالة ، ولكن على المدى الطويل والقصير ، فهي ميزة رائعة للاعبين الذين يقدمون المزيد من الإطارات في الثانية بنفس الجودة المرئية تقريبًا.

لا يوجد لدى AMD حاليًا بديل لـ DLSS (وهي تقنية مملوكة لشركة Nvidia) ، ومع ذلك ، فهي تخطط لإصدار بديل قريبًا. تدعي AMD أن البديل الخاص بها سيعمل بشكل مشابه لـ DLSS ، لكن سيكون من المثير للاهتمام اختباره لأنه على عكس Nvidia ، لا يوجد لدى AMD أجهزة Tensor أو مراكز التعلم العميق لحساب كل معلومات الترقية هذه. تستخدم Nvidia أيضًا جهاز كمبيوتر عملاقًا للتعامل مع معظم العمليات الحسابية المتعلقة بـ DLSS والتي تقوم بعد ذلك بالاتصال ببطاقة الرسومات وتمكين ميزات الترقية. لا يبدو أن AMD سوف تسلك هذا الطريق في هذه المرحلة الزمنية.

التنافس مع الأفضل

سواء فازت AMD أو خسرت ضد Nvidia ، فمن الواضح أن الفائزين الفعليين في هذا الجيل هم في الواقع اللاعبون. تتنافس AMD أخيرًا على أعلى مستوى مع Nvidia. من الصعب حتى أن نتذكر آخر مرة حصلوا فيها على أعلى أداء لوحدة معالجة الرسوميات في السوق. كانت Nvidia مهيمنة جدًا في هذا القسم ، وعلى عكس Intel ، لم تكن راضية أيضًا. تقدم AMD منافسة صارمة على Nvidia لهذا الجيل وهذا يؤدي إلى المزيد من الخيارات والخيارات للاعبين. إذا تمكنت AMD من تحسين أداء Raytracing وتقديم منافس DLSS قوي ، فقد تقدم خيارًا أكثر إقناعًا للاعبين من أفضل عروض Nvidia. وفي الوقت نفسه ، سيستمتع اللاعبون الذين يستخدمون بطاقات AMD القديمة مثل سلسلة RX 400 أو سلسلة 500 أو بطاقات RX Vega بقفزة هائلة في الأداء وميزات جودة الحياة إذا اختاروا الترقية إلى بطاقات RDNA 2.

الكلمات الأخيرة

اتخذت بنية RDNA 2 من AMD خط الأساس الصلب الحالي الذي تم تعيينه بواسطة بنية RDNA وتحسينها بشكل كبير ، مع إضافة ميزات الجودة مثل دعم Raytracing ووضع Rage وذاكرة الوصول الذكي على طول الطريق. تجعل هذه الميزات سلسلة بطاقات RX 6000 خيارًا تنافسيًا للغاية لأفضل عروض Nvidia ، ومع بعض التحسينات الإضافية في قسم raytracing ، قد تأخذ AMD الريادة الإجمالية في أداء الألعاب الخالص. بشكل عام ، يعتبر هذا الجيل مكسبًا للاعبين لأن هذه المنافسة بين Nvidia و AMD تؤدي إلى إطلاق منتجات قوية للغاية من كلا الجانبين بأسعار تنافسية.